مطالعه آزمایشگاهی جریان دوگانه غیرماندگار در کانال مستطیلی

در مجاری روباز سازه های مسیر جریان، تغییر شرایط مرزی و یا تغییر شیب و سطح مقطع در طول کانال، موجب بروزحالتهای مختلفی از جریان غیرماندگار میشوند. یکی از این شرایط، وقوع جریان دوگانه است که در آن، هر دو رژیم زیربحرانی و فوقبحرانی وجود دارد. مثال بارز این نوع جریان، پرش هیدرولیکی متحرک است. تحلیل عددی این جریان از پیچیدگیهای خاصی برخوردار است و از نظر آزمایشگاهی نیز، داده های انتشاریافته چندانی در باره آن وجود ندارد. از اینرو مطالعه آزمایشگاهی و تعیین ویژگیهای هیدرولیکی آن مدنظر قرار گرفت. آزمایشها در فلوم مستطیلی انجام شد که در بالادست، به دریچهای کشویی محدود بود. هیدروگراف دبی با رژیم فوق بحرانی از زیر دریچه خارج میشد و به این ترتیب جهش هیدرولیکی متحرک شکل میگرفت که پروفیل آن در هر لحظه ثبت میشد. بر مبنای برداشتها، پارامترهای جریان دوگانه در زمانهای مختلف بهدست آمد و روند تغییرات آنها با درنظرگرفتن غیرماندگاری جریان تحلیل شد. نتایج، تغییر پارامترها را نسبت به تغییرات دبی یا انرژی و همینطور وضعیت فشار در مقطع زیربحرانی جریان دوگانه را، مستقل از زمان و تابع روابط معینی نشان میدهد. بنابراین با معلوم بودن تغییرات شرط مرزی بالادست، میتوان روابط مناسبی را برای پیشبینی وضعیت جریان دوگانه و تدوین الگوریتم بهرهبرداری ارایه داد.